JP4805426B2 - 防振工具ホルダ - Google Patents
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Description
【0001】
本発明は、工作機械の切削工具を保持するための防振機構を備える工具ホルダに関する。
【背景技術】
【0002】
例えば、特開2006−150460号公報や特開2001−138162号公報は、工具ホルダの外周部に1個の防振リングを備える工具ホルダを開示している。
【0003】
また、本出願人に係る特許第3836606号公報は、防振リングをゴム材料製のOリングで保持する工具ホルダを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】
特開2006−150460号公報
【特許文献2】
特開2001−138162号公報
【特許文献3】
特許第3836606号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明の目的は、ダンパ機構を二重構造にすることにより、防振効果の向上を図る工具ホルダを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記目的を達成するために、本発明の工具ホルダは、基本的手段として、工作機械の工具主軸に把持されるシャンク部材と、該シャンク部材に連結される円筒形状の本体と、本体の内径部に設けられる切削工具のストレートシャンクが挿入される取付穴と、本体の外径部に嵌装される防振装置と、防振装置を半径方向に貫通して切削工具のストレートシャンクを本体の取付穴に固定するボルトを備える。
そして、防振装置は、防振工具ホルダの本体の外径部に嵌装されるリング状の第1の防振部材と、第1の防振部材の外径部に嵌装される円筒形状の第2の防振部材と、第1の防振部材の両端部に配置される合計4本のOリングとを備え、第1の防振部材の各端部の断面形状は台形であり、第1の防振部材の各端部の内周面及び外周面のそれぞれにOリングが一つずつ配置され、第1の防振部材は台形の断面形状に形成された各端部によって2つのOリングに対して楔状に当接されていることを特徴とする。
[0007]
そして、第2の防振部材はシャンク側の端部に設けられる壁面と、両端部の内径部に設けられてシールリングを受け入れる溝を備えることを特徴とするものである。
また、第1の防振部材のシャンク側に配設されてOリングを押圧する円盤状の押圧板を更に備え、第2の防振部材のシャンク側の壁面に形成される3個の調整ボルト用のねじ穴と、該ねじ穴に螺合されて前記押圧板を押圧する3本の調整ボルトを備えることを特徴とする。
さらに、第1の防振部材の内径寸法は本体の外径寸法に対して略0.1mm大きな寸法を有し、第2の防振部材の内径寸法は、第1の防振部材の外径寸法に対して略0.1mm大きな寸法を有することを特徴とするものである。
発明の効果
[0008]
本発明の防振工具ホルダは、上述した構成を備えることによって、大型の切削工具にあってもビビリの発生を効果的に防止することができるものである。
【図面の簡単な説明】
[0009]
[図1]本発明の防振工具ホルダの外観を示す斜視図。
[図2]防振工具ホルダの正面図(a)、左側面図(b)、右側面図(c)。
[図3]防振工具ホルダの上面図。
[図4]図2のA−A断面図。
[図5]第1の防振部材110の詳細を示す外観図(a)、正面図(b)、断面図(c)。
[図6]第2の防振部材150の詳細を示す外観図(a)、側面図(b)、断面図(c)。
[図7]本発明の効果を示すグラフ。
発明を実施するための形態
[0010]
図1は本発明の防振工具ホルダの外観を示す斜視図、図2は防振工具ホルダの正面図(a)、左側面図(b)、右側面図(c)、図3は防振工具ホルダの上面図、図4は、図2のA−A断面図である。
[0011]
全体を符号1で示す本発明の工具ホルダは、工作機械の工具主軸に挿入されるシャンク部10を有し、シャンク部10の端部にはプルスタッドボルト12が装備される。シャンク部10は、ATC等により工具ホルダ把持部14を介してホルダ本体20に連結される。工具ホルダ把持部14には1対の溝16が形成される。
工具ホルダ1の本体20は、円筒形状を有し、工具取付穴30を有し、切削工具T1は防振装置100とともに工具ホルダ1に装着される。
[0012]
図4は、本発明の防振装置100の断面構造を示す。
工具ホルダの円筒状の本体20の内径部には切削工具T1を挿入する取付穴30が形成されている。また、本体20には切削工具T1を固定するボルト用のねじ穴22が形成される。
本体20の外周部には、リング状の第1の防振部材110が嵌装される。第1の防振部材110の両側の内外周端面には合計4本のゴム材料製のOリング130が配置される。第1の防振部材110にはボルト160が貫通するボルト穴112が形成される。
[0013]
第1の防振部材110の外周部には第2の防振部材150が嵌装される。第2の防振部材150の形状は図6で詳細に説明するが、切削工具T1の固定用ボルト160が貫通する穴152を有し、両端部の内側にシールリング180、182が挿入される。第2の防振部材150のシャンク側の端部には、壁部が設けられ、円周上に3個のねじ穴158が設けられる。
第2の防振部材150の壁部に形成されたねじ穴158に対向する側には、円盤状の押圧板140が配設される。
【0014】
第2の防振部材150の壁部に形成されたねじ穴158に螺合される3本の調整ボルト170の押込み量を調節することで、押圧板140を介して4本のOリング130の圧縮量を調節し、ダンパの特性を調整することができる。
【0015】
図5は、第1の防振部材110の詳細を示す外観図(a)、正面図(b)、断面図(c)である。
リング状の形状を有する第1の防振部材110は1個のボルト穴112を有する。第1の防振部材110の両端部の外周部はテーパー面114に形成される。また、両端部の内周部もテーパー面116に形成される。すなわち、第1の防振部材110の両端面は、台形の断面形状に形成され、Oリングに対してくさび状に当接される。
【0016】
図6は、第2の防振部材150の詳細を示す外観図(a)、側面図(b)、断面図(c)である。
第2の防振部材150は、壁部154を有する円筒状の部材であって、円筒面に1個のボルト穴152を有する。第2の防振部材150の内径部156の内径寸法は、第1の防振部材110の外径寸法との間で0.1mm程度寸法を大きく形成してある。そして、第2の防振部材150の切削工具側の内径部161は切削工具の外周部の外側に嵌合される。この内径部161の内側にはシールリングが嵌合される溝162が設けられ、図4に示すシール180が挿入される。
【0017】
第2の防振部材150のシャンク側の端部は、壁面155に形成され、内径部164の内径寸法は工具ホルダ本体20の外径寸法に比べて間隙を有する寸法に形成される。この内径部164の内側にもシーリング用の溝166が設けられ、シール182が挿入される。
この工具ホルダ1に切削工具T1を取付ける際には、ホルダ本体20の取付穴30に切削工具T1のストレートシャンクを差し込み、本発明の防振装置100をホルダ本体20と切削工具T1の外側に嵌装する。
【0018】
そして、ボルト160を第1の防振部材110と第2の防振部材150のボルト穴に貫通挿入し、ホルダ本体20のねじ穴22に螺合してボルト160を切削工具T1に押し付けることで切削工具T1を固定する。
【0019】
次に3本の調整ボルト170を均等にねじ込んで、押圧板140を押し込んで、4本のOリング130に適切な圧縮力を付与する。
このOリング130の圧縮量を変更することにより、防振装置100全体のダンパ特性を調整することができる。
切削工具T1による切削を実行し、ビビリの発生に応じてダンパ特性を調整することによりビビリ発生の原因を除去することができる。
本発明の防振装置にあっては、防振部材を二重のリング構造としたので大きな防振効果をえることができる。
【0020】
図7は、本発明の効果を示すグラフである。図において実線は防振装置を付けないときの防振特性を示し、破線は本発明の防振装置を装備したときの防振特性を示す。
本発明の防振装置を装備することにより、固有振動数730Hzの領域でコンプライアンスm/Nが1.8E−5から5.5E−6と小さくなる効果が実験により確認された。
【符号の説明】
【0021】
1 工具ホルダ
10 シャンク部
20 本体
22 ねじ穴
30 工具取付穴
100 防振装置
110 第1の防振部材
130 Oリング
140 押圧板
150 第2の防振部材
160 ボルト
170 調整ボルト
Claims (4)
- 工作機械の工具主軸に把持されるシャンク部材と、該シャンク部材に連結される円筒形状の本体と、本体の内径部に設けられる切削工具のストレートシャンクが挿入される取付穴と、本体の外径部に嵌装される防振装置と、防振装置を半径方向に貫通して切削工具のストレートシャンクを本体の取付穴に固定するボルトを備えてなる防振工具ホルダにおいて、
前記防振装置は、防振工具ホルダの本体の外径部に嵌装されるリング状の第1の防振部材と、
第1の防振部材の外径部に嵌装される円筒形状の第2の防振部材と、
第1の防振部材の両端部に配置される合計4本のOリングとを備え、
前記第1の防振部材の各端部の断面形状は台形であり、
前記第1の防振部材の各端部の内周面及び外周面のそれぞれにOリングが一つずつ配置され、
前記第1の防振部材は台形の断面形状に形成された各端部によって2つのOリングに対して楔状に当接されていることを特徴とする防振工具ホルダ。 - 第2の防振部材は、両端部の内径部に設けられてシールリングを受け入れる溝を備えることを特徴とする請求項1記載の防振工具ホルダ。
- 第1の防振部材のシャンク部材側に配設されてOリングを押圧する円盤状の押圧板を更に備え、
第2の防振部材は、シャンク側の端部に設けられる壁面と、壁面に形成される3個の調整ボルト用のねじ穴と、該ねじ穴に螺合されて前記押圧板を押圧する3本の調整ボルトを、備えることを特徴とする請求項1記載の防振工具ホルダ。 - 第1の防振部材の内径寸法は、本体の外径寸法に対して略0.1mm大きな寸法を有し、第2の防振部材の内径寸法は、第1の防振部材の外径寸法に対して略0.1mm大きな寸法を有することを特徴とする請求項1記載の防振工具ホルダ。
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